Ramanspektroskopie an hydrogenierten und deuterierten amorphen Siliziumschichten

Wächter, R.

Book/Report

FZJ-2019-00236

Ramanspektroskopie an hydrogenierten und deuterierten amorphen Siliziumschichten

Wächter, R. (Corresponding author)FZJ*

1994
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich

Jülich : Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag, Berichte des Forschungszentrums Jülich 3007, 63 p. (1994)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/21199

Report No.: Juel-3007

Abstract: Die vorliegenden Messungen zeigen, daß mit der in dieser Diplomarbeit vorgestellten neuen Methode der tiefenaufgelösten Ramanspektroskopie Informationen über Wasserstoff /Deuteriumprofile gewonnen werden können. Voraussetzung für die Möglichkeit einer genauen Auswertung ist, daß sowohl das Si-D-Signal wie auch das Si-H-Signal stark genug sind, urn hinreichend genau gemessen werden zu können. Unabhängig von der Tiefe des Übergangs kann dies durch Wahl passender Anregungswellenlängen geschehen, sofern geeignete Laser zur Verfügung stehen. Allerdings wird dem eine Grenze gesetzt durch die Probleme, die auftreten, sobald die Probenrückseite einen meßbaren Signalbeitrag liefert (Reflexionen an der Probenrückseite und Interferenzen). Auch sinkt die absolute Auflösung für den Profilverlauf mit zunehmender Tiefe der interessierenden Grenzschicht, da auch bei Verfügbarkeit passender Anregungswellenlängen nur die relative Tiefenauflösung gleichbleiben kann. Aus diesen Gründen eignet sich die Methode der tiefenaufgelösten Ramanspektroskopie am besten für dicht unter der Oberfläche liegende Profile. Die vorliegende Arbeit bestätigt diese theoretischen Überlegungen durch die Messungen, die an der Probe mit der dünnsten oberen Schicht deutlich genauer ausfielen als an der dickeren Probe. Ein kritischer Punkt bei der Messung des Tiefenprofiis auf einer absoluten Skala ist die Bestimmung des Absorptionskoeffizienten der Probe. Wie im vorigen Kapitel gezeigt wurde, hängen die ermittelten Tiefenwerte stark von der Absorption ab. Da der interessante Bereich gerade an der Grenze des Bereichs liegt, der mittels Ellipsometrie noch zuverlässig bestimmt werden kann, ist eine zusätzliche Transmissionsmessungen an der Probe sinnvoll, die die ellipsometrischen Absorptionsdaten ergänzt. Für Aufgabenstellungen, bei denen es weniger auf genaue Absoluttiefen, in der Bestimmung des Tiefenprofils ankommt, kann allerdings auch auf die aufwendige ellipsometrische Messung verzichtet und stattdessen auf Literaturdaten zurückgegriffen werden. Durch Messungen an einer a-Si:H-Probe, in der Wasserstoff sowohl isoliert eingebaut als auch an innere Oberflächen gebunden vorkam, konnte gezeigt werden, daß die vorgestellte Meßmethode als einzige bekannte Methode in der Lage ist, tiefenaufgelöste Informationen über die Art des Wasserstoffeinbaus zu liefern. Abschließend kann gesagt werden, daß die tiefenaufgelöste Ramanspektroskopie auf einigen Gebieten durchaus als sinnvolle Alternative oder Ergänzung zuSIMS- oder SNMS-Messungen eingesetzt werden kann. Besonders auf dem Gebiet der Wasserstoff und Deuteriumdiffusionsmessung in a-Si:H bietet sie Vorteile.

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